Welche Kabel braucht ein Windpark?

(WK-intern) – Wer einen Windpark plant oder betreibt, steht vor einer Vielzahl technischer Entscheidungen – eine besonders wichtige betrifft die Verkabelung.

Kabel sind das unsichtbare Rückgrat jeder Windkraftanlage: Sie übertragen Strom, Daten, Steuerimpulse und sorgen für Sicherheit durch Erdung und Blitzschutz.

Doch welche Kabeltypen kommen konkret zum Einsatz? Welche Aufgaben erfüllen sie, und welche Anforderungen stellen sich bei Planung und Betrieb?

In diesem Artikel geben wir Ihnen als Windparkbetreiber oder Projektierer einen verständlichen Überblick über die wichtigsten Kabelarten im Windpark – inklusive ihrer Anwendungen und der häufigsten Herausforderungen.

Die wichtigsten Kabeltypen im Überblick

Beim Bau und Betrieb eines Windparks werden mehrere verschiedene Kabelarten verwendet – je nach Funktion, Standort und technischen Anforderungen.

1. Mittelspannungskabel

Diese Kabel verbinden die einzelnen Windenergieanlagen mit der Sammelschiene und dem Umspannwerk. Sie transportieren die erzeugte Energie mit Spannungen von typischerweise 10 bis 36 kV und sind meist erdverlegt.

• Einsatzort: Zwischen Turbinen, zum Umspannwerk
• Besonderheiten: Hohe Stromtragfähigkeit, Isolation gegen Erdfeuchte, Schirmung gegen EMV
• Typische Materialien: Aluminium- oder Kupferleiter mit XLPE-Isolation

2. Niederspannungskabel

Innerhalb der Windkraftanlage werden Niederspannungskabel verwendet – z. B. zur Stromversorgung von Beleuchtung, Heizung, Sensorik oder elektrischen Antrieben.

• Einsatzort: Im Turm, in der Gondel
• Besonderheiten: Flexibel, vibrationsresistent, häufig halogenfrei
• Typische Spannungen: 230–690 V

3. Glasfaserkabel (Kommunikationskabel)

Diese übernehmen die Datenübertragung – z. B. für die Kommunikation mit der Leitwarte, für SCADA-Systeme oder die Fernüberwachung.

• Einsatzort: Zwischen Anlagen, zur Steuerzentrale
• Besonderheiten: EMV-unempfindlich, empfindlich gegenüber Biegung und Bruch
• Typen: Singlemode- oder Multimode-Faser, oft mit Panzerung für Erdverlegung

4. Steuer- und Datenkabel

Diese Kabel verbinden Sensoren, Aktoren und Steuergeräte innerhalb einer WEA. Sie übertragen Steuerbefehle und Signale zuverlässig.

• Einsatzort: Innerhalb der Anlage, in der Gondel
• Besonderheiten: EMV-geschirmt, feuerhemmend, temperatur- und vibrationsbeständig

5. Blitzschutzleitungen

Windenergieanlagen sind exponiert und müssen zuverlässig gegen Blitzeinschläge geschützt werden. Blitzschutzleitungen führen den Strom gezielt zur Erde ab.

• Einsatzort: Vom Rotor über die Gondel zum Fundament
• Besonderheiten: Sehr hohe Stromlast kurzzeitig, feuchtigkeits- und korrosionsbeständig

6. Erdungs- und Potentialausgleichskabel

Diese stellen sicher, dass gefährliche Spannungsdifferenzen ausgeglichen und Ableitströme sicher zur Erde geführt werden.

• Einsatzort: Fundamente, Turm, Umspannstation
• Besonderheiten: Korrosionsbeständig, dauerhafte elektrische Leitfähigkeit

7. Spezialkabel für Offshore-Windparks

Offshore-Kabel müssen extremen Bedingungen standhalten: Salzwasser, Druck, UV, mechanische Beanspruchung durch Wellenbewegung etc.

• Einsatzort: Unter Wasser zwischen Anlagen und zur Konverterstation
• Besonderheiten: Längswasserdicht, stahlarmiert, langlebig (>30 Jahre)

Typische Herausforderungen in der Kabelplanung

Die Wahl und Auslegung der Kabel ist kein Standardprozess, sondern hängt von vielen Faktoren ab:

1. Thermische Belastung

Kabel dürfen bei hohen Lasten nicht überhitzen. Daher muss der Querschnitt korrekt berechnet werden – abhängig von Länge, Umgebung, Verlegetiefe und Dauerlast.

2. Mechanische Beanspruchung

Erdkabel sind Erddruck, Steinen und Biegung ausgesetzt. Auch Bewegungen in Gondel und Turm erfordern flexible und reißfeste Kabeltypen.

3. Umwelteinflüsse

Feuchtigkeit, Frost, UV-Strahlung und chemische Einwirkungen wie Salznebel (Offshore) stellen hohe Anforderungen an Isolation und Ummantelung.

4. EMV-Störungen

Insbesondere bei Steuer- und Datenkabeln ist eine gute elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) entscheidend. Abschirmungen und Trennung zu Leistungskabeln sind wichtig.

5. Brandschutz

Vor allem in Innenräumen der Anlage gelten hohe Anforderungen: Kabel müssen halogenfrei und flammwidrig sein und dürfen im Brandfall keine giftigen Gase freisetzen.

6. Wartung und Austausch

Eine durchdachte Kabelverlegung erleichtert Wartungsarbeiten und spätere Erweiterungen. Dokumentation und Zugänglichkeit sind hier Schlüsselfaktoren.

Wichtige Anforderungen an Windpark-Kabel

Kabel für Windkraftprojekte müssen nicht nur technisch überzeugen, sondern auch wirtschaftlich und logistisch sinnvoll sein. Wichtige Anforderungen sind daher:

• Witterungsbeständigkeit: Hitze, Kälte, Wind, Schnee
• Lange Lebensdauer: möglichst wartungsfrei über 20–30 Jahre
• Mechanische Beständigkeit: Biegung, Druck, Torsion
• Flexibilität: insbesondere bei bewegten Teilen in Gondel und Turm
• Normenkonformität: VDE, IEC, CE
• Verfügbarkeit und Logistik: schnelle Lieferung, einfache Handhabung

Planungsempfehlung für Betreiber

Wer einen Windpark plant oder modernisiert, sollte die Kabelinfrastruktur von Beginn an professionell mitdenken. Unsere Empfehlung:

1. Kabelkonzept frühzeitig entwickeln – in Abstimmung mit SCADA, Netzanschluss und Turbinenhersteller
2. Technische Anforderungen analysieren – z. B. Verlegetiefe, Umgebungstemperatur, EMV
3. Zukunftsfähigkeit berücksichtigen – für spätere Erweiterung oder Repowering
4. Dokumentation & Verlegepläne erstellen – von Anfang an
5. Lieferkette absichern – rechtzeitige Bestellung von Spezialkabeln

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PM: wind-turbine.com GmbH

PB: Planungsempfehlung bei der Verkabelung von Windparks durch wind-turbine.com